Адрес:
Адрес:423403, Республика Татарстан, г. Альметьевск, пр-т Строителей, 10
Главная \ Статьи \ Правила проектирования деталей машин и конструкций из керамики

Статьи

Опыт применения керамики как конструкционного материала свидетельствует о том, что изготовление из неё деталей по тем же чертежам, по которым изготовлены детали из металлических сплавов, в большинстве случаев не даёт положительных результатов. Это объясняется тем, что свойства керамики значительно отличаются от свойств металлических сплавов.

Традиционные методы проектирования деталей из металлов для керамики неприемлемы, а новые - ещё не созданы, так как до настоящего времени у конструкторов отсутствуют практические навыки конструирования деталей из керамики. Ситуация усугубляется плохой аттестацией механических, теплофизических, химических и других свойств керамики в реальных условиях работы деталей.

         Однако, опыт работы с хрупкими материалами позволил определить самые общие, хотя и приближённые, правила конструирования деталей из керамики.

Некоторые из них приведены ниже.

         1. Минимизация растягивающих напряжений. Наиболее предпочтительны конструкции, в которых керамика испытывает напряжения сжатия.

         2. Минимизация концентрации напряжений, заключающаяся в отсутствии в деталях острых углов, уменьшении кривизны поверхности, в более плавных очертаниях, сведении к минимуму количества отверстий, разгрузке зоны концентраций кольцевой канавкой.

         3. Минимизация термических напряжений. Следует применять керамические материалы с высокой теплопроводностью, снижать температурные колебания в процессе работы (обеспечивая тепловую однородность), использовать минимальные сечения деталей, их высокую симметрию. При возможности, детали сложной формы разбивать на составные элементы малых размеров и повышенной симметрии.

         4. Отсутствие точечного приложения нагрузок. Наиболее предпочтительным является нагружение по плоскости, а затем – по линии.

         5. Учёт возможности тепловой деформации детали. Правило особенно важно при сочетании в конструкции разнородных материалов, которые отличаются упругими и теплофизическими свойствами. В контактах керамических деталей следует использовать пружины или низкомодульные прокладки. Для устранения заклинивания нужно избегать острых кромок.

         6. Специальное формирование в керамических деталях напряжённого состояния, заключающегося в создании сжимающих напряжений, противодействующих в процессе работы напряжениям растяжения.

         При конструировании деталей из керамики следует учитывать ограничения технологических возможностей создания сложных геометрических форм и больших размеров.

Обратная связь

Оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в самое ближайшее время